Robert J. Lefkowitz Dokter dan ahli biologi Amerika

Robert J. Lefkowitz, lengkapnya Robert Joseph Lefkowitz, (lahir 15 April 1943, Bronx, New York, AS), dokter Amerika dan ahli biologi molekuler yang mendemonstrasikan keberadaan reseptor — molekul yang menerima dan mengirimkan sinyal untuk sel. Penelitiannya tentang struktur dan fungsi reseptor permukaan sel — khususnya reseptor berpasangan protein G (GPCR), kelompok molekul penerima sinyal terbesar yang ditemukan dalam organisme — merevolusi pemahaman para ilmuwan tentang bagaimana sel merespons rangsangan seperti hormon dan bagaimana beberapa jenis obat mengerahkan tindakan mereka, yang mengarah ke kemajuan besar dalam pengembangan obat. Untuk penemuan pertamanya, Lefkowitz membagikan Hadiah Nobel Kimia 2012 dengan dokter Amerika dan ahli biologi molekuler Brian K. Kobilka.

Ulangan

Wajah Amerika Terkenal: Fakta atau Fiksi?

Theodore Roosevelt menginspirasi boneka beruang itu.

Pada tahun 1959 Lefkowitz lulus dari Sekolah Tinggi Ilmu Pengetahuan Bronx. Dia menerima beasiswa untuk belajar di Columbia College, Columbia University, New York, di mana dia memperoleh gelar BA dalam bidang kimia pada tahun 1962. Setelah memutuskan pada usia dini bahwa dia ingin menjadi seorang dokter, dia tetap di New York untuk belajar di Columbia Sekolah Tinggi Dokter dan Ahli Bedah Universitas, menerima gelar MD pada tahun 1966. Dua tahun kemudian, setelah menetap di Columbia, ia mengambil posisi di Institut Nasional Penyakit Arthritis dan Metabolik (NIAMD; kemudian Institut Nasional Diabetes dan Penyakit Pencernaan dan Ginjal).), bagian dari National Institutes of Health di Maryland, di mana ia mulai bekerja untuk memvalidasi keberadaan reseptor. Penelitian awalnya berfokus pada pengembangan prosedur (uji) dimana radioaktif diberi label hormon adrenokortikotropik (ACTH) akan mengikat secara khusus pada membran sel kanker; pengujian semacam itu akan memfasilitasi pemurnian reseptor. Pada tahun 1970 ia telah berhasil mengembangkan prosedur dan telah menerbitkan bukti untuk keberadaan reseptor permukaan sel. Tahun itu ia meninggalkan NIAMD untuk tinggal dan pelatihan penyakit jantung di Massachusetts General Hospital di Boston. Pada tahun 1972, ketika bekerja di laboratorium dokter dan peneliti Jerman-Amerika, Edgar Haber, ia menerbitkan laporan yang merinci pemurnian protein reseptor beta-adrenergik dari sel-sel otot jantung (kardiomiosit) pada anjing. Reseptor beta-adrenergik nantinya akan menjadi sistem model untuk studi GPCR.

Pada 1973 Lefkowitz bergabung dengan fakultas di Pusat Medis Universitas Duke di Durham, North Carolina, di mana dia kemudian menemukan bahwa reseptor adrenergik mengirimkan sinyal ke molekul intraseluler yang disebut protein G (protein pengikat nukleotida guanin), yang telah ditemukan sebelumnya oleh orang Amerika ahli farmakologis Alfred G. Gilman dan ahli biokimia Amerika Martin Rodbell (Gilman dan Rodbell membagikan Hadiah Nobel 1994 untuk Fisiologi atau Kedokteran untuk penemuan protein G yang independen). Ketika diaktifkan, protein G menstimulasi enzim yang dikenal sebagai adenilat siklase, yang mengubah molekul pembawa energi ATP (adenosin trifosfat) menjadi cAMP (cyclic adenosine monophosphate), suatu proses yang bertanggung jawab untuk menghasilkan respons fisiologis yang didorong oleh pengikatan reseptor hormon. Lefkowitz juga menemukan molekul yang dikenal sebagai beta-adrenergic receptor kinase (beta-ARK), yang mengatur aktivitas GPCR.

Pada 1984 Kobilka bergabung dengan kelompok riset Lefkowitz di Duke. Lefkowitz kemudian mencoba untuk menentukan urutan DNA dari reseptor beta- adrenergik beta ₂. Kobilka melanjutkan untuk menyatukan urutan DNA menggunakan bakteri yang telah direkayasa secara genetika untuk menghasilkan DNA genom dalam jumlah besar, sehingga mengatasi keterbatasan yang dipaksakan oleh produksi alami reseptor yang terbatas dalam sel. Terobosan Kobilka memfasilitasi penemuan tim bahwa semua GPCR memiliki tujuh domain yang melintasi membran sel; domain-domain tersebut ditemukan mendasar bagi aktivitas reseptor. Lefkowitz kemudian mengidentifikasi protein yang disebut beta-arrestin, yang bekerja pada GPCR beta-ARK-terfosforilasi dan yang menjelaskan fenomena desensitisasi GPCR dalam menanggapi pengikatan agonis berulang.

Selain Hadiah Nobel 2012, Lefkowitz adalah penerima beberapa penghargaan besar lainnya, termasuk Hadiah Shaw 2007 dalam Ilmu dan Kedokteran Kehidupan dan Medali Ilmu Pengetahuan Nasional 2007, yang diberikan kepadanya oleh Pres AS. George W. Bush. Pada 1988 Lefkowitz terpilih sebagai anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional dan Akademi Seni dan Sains Amerika.